阳泉农村生活污水处理

农村生活污水处理技术的实践与探索

国内对农村生活污水处理技术的研究较国外发达国家要晚。近年来,随着经济的发展,农村水环境呈现出日益恶化的趋势,并已影响到人们的身体健康和经济的可持续发展。人们逐步认识到对农村生活污水处理问题的重要,并已开始采用一些实用、合理的技术来处理污水,故笔者对农村污水的处理技术进行了实践探索。由于中国村镇地域范围广且分散,社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等千差万别,这不仅决定了村镇生活污水的来源、水质、水量的多样,而且决定了其处理工艺的选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面的复杂[ 1, 2 ] 。因此,如何控制与治理农村生活污水,是一个需要不断探索实践与探讨的问题。
2. 1　生活污水净化沼气池技术

生活污水净化沼气池技术,是一种分散处理生活污水的装置,它采用生物厌氧消化和好氧过滤相结合的办法,集生物、化学、物理处理于一体,采用多种好氧过滤和多层次净化,实现污水中多种污染物的逐级去除。它将污水处理与其合理利用有机结合,实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵后产生沼气,发酵后的污水被去除了大部分的有机物,达到净化的目的;产生的沼气可作为浴室和家庭炊用能源;厌氧发酵处理后的中水可用作浇灌用水和观赏景点用水。农村有大量的农作物秸秆和人畜粪便等原材料,可用作沼气发酵,通过厌氧发酵过的粪便(沼液、沼渣) ,碳、磷、钾的营养成分没有损失,而转化为可直接利用的活态养分———农用沼肥,来替代部分化肥。结合农村改厨、改厕和改圈,可将猪舍污水和生活污水合并处理,经在沼气池中厌氧发酵后作为农肥,沼液经管网收集集中净化后,出水水质可达到国家标准后排放。该技术的沼气池工艺简单,成本低,一户约需费用1 000元,运行费用基本为零,适合于农民家庭采用。但其应用也有其局限,厌氧沼气池主要适用于高浓度生活废水处理,当生活废水中有机物浓度过低时,会导致系统产气效率低,从而给生产及生活用气造成影响。此外,该技术通常适用于冬季地下水温保持在5 ℃以上的地区,或在池上建日光温室,能使升温达到该温度的地区。当冬季气温较低时,该工艺的处理效率也会降低,出水难以实现达标排放。目前,该技术在中国农村生活污水处理的实践中,是zui通用、节俭、能够体现环境效益与社会效益双赢的生活污水处理方式。在江苏、浙江、安徽等地得到了广泛推广和使用[ 1, 2 ] 。

阳泉农村生活污水处理

1 农村生活污水处理的现状与问题
农村生活污水主要产生于居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水等，同时农村生活污水中因粪便中所含病原菌较多，因此一般应进行一定的灭菌处理。农村污水难处理主要有以下几个原因：
(1)污水成分日益复杂，各种污染成分浓度较低，波动很大，难以正确评估生活污水的污染负荷及其昼夜、季节变化；
(2)人口少，用水量标准较低，污水处理规模小，造成工程建设费及运行费用过高；
(3)污水处理工艺与技术的选择，受到当地社会、经济发展水平的制约和地方保护主义或其他人文因素的抵制；
(4)当地自然与生态条件(气温、降水、风向和土壤等)对所选择的处理工艺与处理技术有负面影响，使其不能正常发挥效力；
(5)维护管理技术人员及运行管理经验严重缺乏。
2 管网收集探讨
生活污水排放管道应根据新农村建设总体规划，道路和建筑物的布置、地形标高、污雨水去向等按管线短、埋深小、自流排出的原则布置。宜沿道路和建筑物周边平行布置；主排水 管道应布置在接支管较多一侧。但是大部分的农村建设都没有一个很好的规划，基本上排水均为雨污合流制，化粪池的出水 都是直接排入附近的明沟或者暗沟。
根据实际情况，可以采取以下措施：
(1)如果居民生活区内没有地方铺设污水管网时，较小的明沟则采取加盖板密封的方式进行，雨水则采取漫流的方式进水排水；大的沟渠则选择将在沟渠内安装收集管。如有必要时可挖除原有合流沟渠，带污水收集管安装完毕后再重新砌筑雨水沟或灌溉渠。
(2)如果居民生活区内留有充足的空间地方铺设污水管网时，将污水管紧挨原有沟渠建设，在满足排水标高要求的情况下，尽可能的减少埋设深度，以降低成本。
排水体制的选择应结合当地经济发展条件、自然地理条件、居民生活习惯、原有排水设施以及污水处理和利用等因素综合考虑确定。而且管网费用在整个农村污水治理项目中占大 部分，所以在管网布置上，我们应该抓大放小，用zui少的钱做的事情，等经济允许后再将难收集而且投资较大的部分再纳入到污水收集总管网中来。分流排水体制即雨污分流制，污水、雨水分别由各自的管道系统输送。分流制可以有效地对排 水进行分类，避免水质混杂和交叉污染，同时为后续的污水分类处理提供了条件。雨水可以通过雨水管网直接排放或进入污水处理厂简单沉淀处理后排放，而污水则通过污水管道进入污水处理厂进行处理后排放。分流制可以在有效避免水污染发生的同时，减少污水处理厂的运行成本。分流制的缺点在于管网 系统投资较大，规划布置时对环境条件要求较高。
3 处理技术探讨
由于生活污水中的污染物是以有机物为主，其生化较好，所以通常情况下生活污水的处理都是采用生物处理的方法。生活污水的处理方法从处理工艺上分有：厌氧生物处理和 好氧生物处理。从处理方式上分有：集中处理和分散处理。农村生活污水的处理应选用投资少、运行管理方便费用低的小型分散式处理方法为主。目前此类处理方法有以下几种：
3.1 生活污水净化池沼气
生活污水净化沼气池采用厌氧发酵技术，在厌氧和兼厌 氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成CH4、CO2 和 水，达到净化处理生活污水的目的。其处理工艺：生活污水→ 格栅池→厌氧发酵→排放。
生活污水沼气净化池在全国大部分地区得到了推广，它的优点是：不消耗动力、运行稳定、管理简便、剩余污泥少、还能回收能源(沼气)，建在绿化或菜地下，不占地。但从目前使用情况来看，生活污水净化沼气池在技术上也存在一定的问题。主要是：污水停留时间长，出水中部分指标未达排放标准 等。
3.2 地埋式无动力净化处理装置
地埋式无动力净化处理装置是在圆筒型兼滤池的基础上发展而成的，其处理工艺流程为：生活污水→厌氧酸化→兼过滤→生态沟(自然通风)→排放。
该处工艺的zui大特点是增加了生态沟，增加生态沟的目的是对厌氧发酵后的污水进行氧化处理，使出水水质进一步提高。但是由于是自然充氧效果不好，处理效果和普通化粪池效果差不多，而且投资大大高于化粪池，故使用较少。
3.3 氧化塘
氧化塘是经人工改造的具有处理污、废水能力的自然池塘，是一种构造简单、维护管理方便，处理效果稳定，节省能源的净化系统。污水在塘内经过较长时间的停留、贮存，通过微生物的代谢活动，菌藻互相作用或菌藻、水生生物的综合作用使有机污染物和其他污染物质得到降解和去除。
3.4 跌水充氧接触氧化技术

阳泉农村生活污水处理

2．1．4　其他工艺
浦东新区泥城镇、新场镇分别采用生物滤池和地埋式无动力装置处理工艺，通过工程实际运行观察，处理后水质能达到二级标准排放要求，但Ｎ－ＮＨ3等个别指标处理效果不好。
从处理工艺看，上海市农村生活污水就地处理以土地处理系统为主，一体化设备处理与上海土地相对紧张的特点相适应，成为污水处理的新亮点，但设施的管理维护、运行费较高。
2．2　污水处理设施管理及处理工程存在问题
2．2．1　污水处理设施的管理
上海市农村生活污水处理设施的管理，尚无相关的指导文件和法律条款，以属地管理为主。如浦东南片，属地化运行管理几乎全面覆盖了就地处理设施所在的区域，这种管理方式成本较低，方便易行，但也存在一定的问题：①在供电保障方面，处理设施电力供应不稳定，容易出现设施因停电而无法正常运转的情况；②日常的清洁工作较差，人工湿地床内枯萎的植物未及时收割处置形成湿地床内较多杂物，遇到规模大、工艺复杂、有动力需求的状况，局限越发明显[4]。
2．2．2　农村生活污水处理工程存在的问题
(1)单户处理化粪池渗漏问题突出。上海农村地区多以化粪池作为单户生活污水的预处理装置，但由于缺乏管理，年代久的化粪池渗漏严重，不但形同虚设，而且污染地下水源。以浦东新区大团镇为例，该镇约2万户的近7000个化粪池不合格[2]。化粪池不能正常运行，后续处理工艺则无从谈起。
(2)集中处理污水的管道投资大，问题多。农户排放的污水汇集送到污水处理站，一般采用埋设地下管道的方式，管道费用占到污水处理费用的一半以上，且存在以下问题：首先，农村地区水系发达，若管道过河需设置倒虹吸等，增加收集系统投资，且容易产生污泥淤积；其次，现有管道一般采用重力排水法，需要一定的水力坡度，输水距离越长，埋深越深，施工难度随之增加；第三，管线穿过道路施工，影响道路交通，管线也容易受到道路负荷的挤压而受力不均发生移位，污水易沿途渗漏，不但污染地下水，而且严重影响污水处理站的正常运行。
3　农村生活污水处理技术及管理措施探讨
3．1　国内外农村生活污水处理的进展
3．1．1　国外农村污水处理技术及设施管理
国外生活污水的治理起步较早，如美国开始于19世纪中叶，日本开始于1973年，也有比较成熟的处理方法，一些国家还制定了相关技术规范。处理工艺以自然处理系统、生物法、生态法为主，自然处理系统有人工湿地、稳定塘、土地处理系统等；生物法有生物膜法、厌氧处理法、缺氧生物处理法等；生态法有生态净化床、塔式生物滤池等。处理模式主要是多种工艺的组合和改进，或者采用一体化集成装置。处理工程的管理都结合了本国的特点，如美国2002年颁布了《污水就地处理手册》，2005年发布了《分散式污水处理系统管理手册》；日本颁布了《农村集落排水工程设计指南》、《农村集落排水工程施工指南》[5]，以引导地方政府、群众安装系统并配合管理维护，从公众教育和参与等方面实施多方位管理。
3．1．2　国内农村生活污水处理情况
据国内各地农村污水处理情况的报道，农村生活污水处理工艺与国外差别不大，以人工湿地的研究、应用。与*相比，污水灌溉处理、ＦＩＬＴＥＲ工艺在上海的应用尚无报道，藻类塘、蚯蚓生物滤池因其受气温、湿度等环境因素影响较大，应用并不广泛。管理方面，北京、上海等地已经有当地的处理标准和技术指南，但全国尚未有统一的管理法规文件。
3．2　农村生活污水处理的工艺与管理措施探讨
3．2．1　农村生活污水处理工艺的选择
农村生活污水处理工艺选择要结合污水排放的实际情况确定。居民相对比较集中的小城镇、中心村，可选择相对集中的处理方式，根据农村生活污水生化好的特点，可以考虑采用微生物治理的方法。在*2009年汇集的48项农村污水治理技术案例中[6]，生物法占到了80%。如深圳博生生物公司用微生物治理广东梅山苑生活小区化粪池污水，出水可以直接作为景观用水，污水处理成本为0．35元/ｔ，污泥少，无二次污染，处理效果稳定，可作为居民相对集中的新型农村污水处理方式。
对于居住比较分散的尚未改造的农村，则宜采用化粪池后续稳定塘处理。达标(ＧＢ18918－2002)二级)排放的出水可作为农业灌溉或景观用水，以达到污水资源化的目的。
3．2．2　农村生活污水处理设施的管理
农村村民生活习惯、环保意识、农村基础设施的特点决定了其管理的复杂，生活污水面广分散的特点也导致污水处理模式的多元化。因此，一方面可以通过提高居民的环保意识，减少Ｎ、Ｐ等污染物的排放；另一方面可以选取有代表性的中心村、自然村、生活小区进行工艺试点、跟踪、总结经验，分类制定管理办法。